L ỜI MỞ ĐẦU
2.1. Các công nghệ chế tạo điển hình
2.1.4. Công nghệ gia cơng cơ khí
2.14.1. Gia công trên máy tiện vạn năng
Máy tiện là loại máy cắt kim loại, được dùng rộng rãi nhất để gia công các mặt
trịn xoay như: mặt trụ, mặt định hình, mặt nón, mặt ren vít, gia cơng lỗ ren, mặt đầu cắt đứt. Người ta có thể khoan, khoét, doa, cắt ren bằng tarơ bàn ren trên máy tiện. Nếu có gá đỡ chuyên dụng có thể gia cơng các mặt khơng trịn xoay, hình nhiều
57
cạnh, ellíp, cam,…
Máy tiện là máy cắt kim loại có chuyển động chính là chuyển động quay trịn
quanh tâm của phôi tạo ra tốc độ cắt, chuyển động chạy dao là chuyển động tịnh tiến của dao gồm hai loại: chạy dao dọc (dọc theo hướng trục của chi tiết), chạy dao ngang (chạy theo hướng kính của chi tiết).
Về mặt kết cấu và công dụng, máy tiện được phân ra các loại như sau: - Máy tiện vạn năng: Gồm hai nhóm: Máy tiện trơn và máy tiện ren vít. Máy tiện vạn năng được chế tạo thành nhiều cỡ: Cỡ nhẹ 500kg; cỡ trung 4 tấn; cỡ lớn 15 tấn; cỡ nặng 400 tấn. Về truyền động kết cấu máy này có loại có trục vít me, có loại khơng có trục vít me.
- Máy tiện ren vít vạn năng: Là máy tiện thơng dụng nhất trong nhóm máy tiện có
thể tiện trơn và tiện ren. Truyền động cho bàn dao thường dùng hai trục: trục trơn để tiện trụ trơn, trục vít me để tiện ren. Trên thực tế có nhiều loại máy tiện ren vít vạn năng.
- Máy tiện chép hình: Được trang bị các cơ cấu chép hình để gia cơng những chi tiết
có hình dáng đặc biệt theo thiết kế. Loại này truyền động chỉ có trục trơn.
- Máy tiện chuyên dùng: Chỉ để gia công một vài loại chi tiết nhất định như: máy
tiện ren chính xác, máy tiện hớt lưng, máy tiện trục khuỷu, máy tiện bánh xe lửa,…
- Máy tiện cụt: Để gia cơng các chi tiết nặng có D > L.
- Máy tiện đứng: Cơ trục chính thẳng đứng: Gia cơng các chi tiết nặng phức tạp, khó.
- Máy tiện nhiều dao: Là loại máy tiện có nhiều dao chuyển động độc lập, để cùng
một lúc có thể gia cơng chi tiết phức tạp với nhiều dao cắt khác nhau.
- Máy tiện revolver: Dùng để gia cơng hàng loạt những chi tiết trịn xoay với nhiều
nguyên cơng khác nhau. Tồn bộ dao cắt cần thiết được lắp trên một bàn dao đặc biệt gọi là đầu revolver, có trục quay đứng hoặc nằm ngang.
58
Hiện nay, hầu hết các nhà máy, xí nghiệp, cơ sở sản xuất cơ khí và các cơ sở sửa chữa, bảo hành, đại tu máy móc thiết bị, ơ tơ, xe máy đều có sử dụng máy tiện như là một công cụ lao động không thể thiếu.
2.1.4.2. Gia công bằng công nghệ CNC
Các máy tiện CNC là các máy công cụ chủ yếu được dùng để chế tạo các chi
tiết tròn xoay.
Các máy CNC này có những ưu điểm của điều khiển số so với các máy tiện truyền thống. Thêm vào đó, máy có thể được thiết kế với hai trục chính và/hoặc hai đầu rơ-vơn-ve để có thể thực hiện gia cơng đồng thời 2 dao hoặc sau khi gia cơng xong một đầu thì mâm cặp của trục thứ 2 thực hiện việc kẹp chặt chi tiết để gia cơng tiếp (giống nhưtrở đầu) hoặc có thể gia cơng cùng lúc hai chi tiết với 2 chương trình gia cơng khác nhau. Trên máy cịn có hệ thống tự động cấp và tháo chi tiết. Các sự tích hợp này càng làm cho các trung tâm tiện CNC trở nên rất linh hoạt. Các trung tâm tiện CNC cũng có thể được trang bị trong hệ thống sản xuất linh hoạt
FMS.
Các máy tiện CNC có nhiều cỡ khác nhau. Có loại nhỏ để bàn dùng để giảng
dạy trong trường học nhưng cũng có những máy tiện có chiều dài rất lớn dùng trong công nghiệp nặng. Đặc điểm của máy cũng thay đổi đáng kể theo quy mơ của máy. Số lượng trục chính và số đầu rơ-vơn-ve cũng như cỡ kích thước phủ bì của khu vực gia công được kết hợp để cho các máy được thiết kế có thể gia cơng một loại chi tiết, cấp độ chất lượng và năng suất gia cơng cụ thể. Trên hình 2.22 là hình dáng
bên ngoài của một máy tiện CNC kiểu để bàn và hình 2.23 là một máy cỡ lớn.
59
Hình 2.23. Máy tiện CNC TUR1550 cỡ lớn của hãng TOOLMEX.
Kết cấu máy tiện CNC thay đổi đáng kể tùy thuộc vào lực cắt, lượng chạy dao
và tốc độ cắt. Loại máy với kiểu thiết kế có bệ máy phẳng (flat-bed) truyền thống đã được thay thế bởi loại bẹ máynghiêng (slant-bed) và thẳng đứng (vertical-bed). Các loại này đạt độ cứng vững cao hơn và cũng cho phép một thể tích lớn phoi cắt đổ xuống bên dưới khu vực gia công tại hệ thống thu gom phoi.
Số lượng trục trên các máy tiện CNC từ 2-6. Theo quy ước thông thường cho
máy tiện CNC thì:
Hình 2.24. Các trục X,Z và C
60
- Trục Z: trùng với trục chính và chiều dương của nó hướng ra xa khỏi ụ trục
chính
- Trục X: vng góc với trục z thường là trục cho chuyển động của bàn trượt
ngang.
- Trục C: trục có chuyển động quay quanh trục z, được dùng để xác định vị trí hướng trục cho cơng việc gia công thứ hai
Cho đến nay, kiểu máy tiện CNC truyền thống với hai trục X và Z vẫn (hình 2.24) phổ biến nhất. Tuy nhi ngày càng xuất hiện nhiều máy tiện đa chức năng với
giải pháp gia công tối ưu để gia công các chi tiết tròn xoay. Một số máy được trang bị trục dao quay, trục C, trục chính thứ cấp (subspindle) và trục Y, có khả năng khoan và phay hướng tâm, đáp ứng nhiều nhu cầu gia công chi tiết chỉ trong một lần gá đặt. Một số máy đa chức năng có trục B (quay xung quanh trục Y) có thể thực hiện ngun cơng khoan nghiêng một góc hoặc pha biến dạng. Với việc tích hợp thêm trục chính thứ hai, trục quay trên đầu rơ-von-ve, máy tiện CNC có thể khoan, phay và thậm chí mài và lúc này máy tiện đã biến thành trung tâm tiện CNC.
Nội dung trên đây đã trình bày các cơng nghệ điển hình và tiên tiến trong lĩnh vực chế tạo và gia cơng cơ khí, ứng dụng cụ thể trong lĩnh vực công nghiệp sản xuất chi tiết ô tô và chi tiết phụ trợ trong ơ tơ. Trong đó, tác giả đã đưa ra các dạng thiết bị thường gặp trong gia công và khả năng ứng dụng của chúng trong quá trình gia
cơng.
Quan nghiên cứu, tác giả đã bao quát ban đầu về tình hình cơng nghệ gia cơng cơ khí trên thế giới nói chung và của Việt nam nói riêng, thấy được mặt tích cực và hạn chế về máy móc, kĩ thuật hiện đại trong việc gia công cơ khí của nền cơng nghiệp trong nước. Từ đó tìm ra hướng đầu tư và nghiên cứu phù hợp, để làm chủ
công nghệ và nâng cao năng lực nghiên cứu ứng dụng.